影子是怎麼樣形成的

  仔細觀察電燈光下的影子,還會發現影子中部特別黑暗,四周稍淺。?小編在此整理了影子形成的原因,供大家參閱,希望大家在閱讀過程中有所收穫!

  影子形成的原因

  一種光學現象,影子不是一個實體,只是一個投影。

  影子的產生:是由於物體遮住了光線這一科學原理。光線在同種均勻介質中沿直線傳播,不能穿過不透明物體而形成的較暗區域,形成的投影就是我們常說的影子。***這裡說的光是可見光線***。

  產生影子的條件:影子形成要光和不透明物體兩個必要條件。

  影子中部特別黑暗的部分叫本影,四周灰暗的部分叫半影。這些現象的產生都和光的直線傳播有密切關係。 假如把一個柱形茶葉筒放在桌上,旁邊點燃一支蠟燭,茶葉筒就會投下清晰的影子 。如果在茶葉筒旁點燃兩支蠟燭,就會形成兩個相疊而不重合的影子。兩影相疊部分完全沒有光線射到,是全黑的,這就是本影;本影旁邊只有一支蠟燭可照到的地方,就是半明半暗的半影。如果點燃三支甚至四支蠟燭,本影部分就會逐漸縮小,半影部分會出現很多層次。物體在電燈光下能生成由本影和半影組成的影子,也是這個道理。電燈是由一條彎曲的燈絲在發光,不只限於一點。從這一個點射來的光給物體遮住了,從另一些點射過來的光並不一定全被擋住。很顯然,發光物體的面積越大,本影就越小。如果我們在上述茶葉筒周圍點上一圈蠟燭,這時本影完全消失,半影也淡得看不見了。 科學家根據上述原理製成了手術用的無影燈。它將發光強度很大的燈在燈盤上排列成圓形,合成一個大面積的光源。這樣,就能從不同角度把光線照射到手術檯上,既保證手術視野有足夠的亮度,同時又不產生明顯的本影,所以取名無影燈。

  影子與小孔成像

  小孔成像,大約兩千四五百年以前,我國的學者—-墨翟***墨子***和他的學生,做了世界上第一個小孔成倒像的實驗,解釋了小孔成倒像的原因,指出了光的直線進行的性質。這是對光直線傳播的第一次科學解釋。

  用一個帶有小孔的板遮擋在牆體與物之間,牆體上就會形成物的倒影,我們把這樣的現象叫小孔成像。前後移動中間的板,牆體上像的大小也會隨之發生變化,這種現象說明了光沿直線傳播的性質。

  大約兩千四五百年以前,我國的學者—-墨翟***墨子***和他的學生,做了世界上第一個小孔成倒像的實驗。《墨經》中這樣紀錄了小孔成像:

  “景到,在午有端,與景長。說在端。”

  “景。光之人,煦若射,下者之人也高;高者之人也下。足蔽下光,故成景於上;首蔽上光,故成景於下。在遠近有端,與於光,故景庫內也。”

  這裡的“到”古文通“倒”,即倒立的意思。“午”指兩束光線正中交叉的意思。“端”在古漢語中有“終極”,“微點”的意思。“在午有端”指光線的交叉點,即針孔。物體的投影之所以會出現倒像,是因為光線為直線傳播,在針孔的地方,不同方向射來的光束互相交叉而形成倒影。“與”指標孔的位置與投影大小的關係而言。“光之人,煦若射”是一句很形象的比喻。“煦”即照射,照射在人身上的光線,就像射箭一樣。“下者之人也高;高者之人也下”是說照射在人上部的光線,則成像於下部;而照射在人下部的光線,則成像於上部。於是,直立的人通過針孔成像,投影便成為倒立的。“庫”指暗盒內部而言。“遠近有端,與於光”,指出物體反射的光與影像的大小同針孔距離的關係。物距越遠,像越小;物距越近,像越大。

  《墨經》在兩千多年前關於小孔成像的描述,與今天的照相光學所講的是完全吻合的。